(57)【要約】【課題】  Ｘ線管が曝射状態でフィードバックループにより管電流の安定化を図る医療用のＸ線管装置において、フィラメント電流を流している待機状態において、曝射状態に切り替えたときに、スムースにフィードバックによる管電流の安定化を図れる技術を提供する。【解決手段】  切替手段６がＸ線管３を待機状態に設定し、第１のフィードバック制御部がフィラメント電流を検出して所定のフィラメント電流が流れるように制御しているとき、オフセット制御手段９が第２のフィードバック制御部の出力を第１のフィードバック制御部の出力と同じ大きさになるように制御する。その後、Ｘ線管が曝射状態切り替えられたとき、第２フィードバック制御部による管電流の安定化制御は、第１のフィードバック制御部の出力と同じ大きさから開始することができる。【選択図】      図１
2006244940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管のフィラメント電流を駆動するフィラメント電源部と、曝射状態と待機状態とに状態を切り替える切替手段と、前記待機状態で所望のフィラメント電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第１の電流制御部と、前記曝射状態で前記Ｘ線管のアノード側の管電流を検出して所望の管電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第２のフィードバック制御部と、前記切替手段が待機状態に設定されているとき、前記第２のフィードバック制御部の出力を前記第１の電流制御部の出力と同じ大きさになるように制御するオフセット制御手段とを備えたことを特徴とする医療用Ｘ線管装置。
【請求項２】
前記第１の電流制御部は、前記待機状態で前記フィラメント電流を検出して、前記所望のフィラメント電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第１のフィードバック制御部であることを特徴とする請求項１に記載の医療用Ｘ線管装置。
【請求項３】
前記オフセット制御手段は、前記フィラメント電源部へ前記第１のフィードバック制御部の出力が送られている待機状態で、前記第２のフィードバック制御部の出力の大きさが前記第１のフィードバック制御部の出力の大きさと同じになるように、前記第２のフィードバック制御部を制御することを特徴とする請求項２に記載の医療用Ｘ線管装置。
【請求項４】
前記第１のフィードバック制御部は、前記フィラメント電流を検出するフィラメント検出手段と、所望のフィラメント電流値を表す信号を受けて、前記フィラメント検出手段の出力が前記所望のフィラメント電流値を表す信号と同じ大きさになるように前記フィラメント電源部を制御する第１の比較手段とを備え、
前記第２のフィードバック制御部は、前記管電流を検出する管電流検出手段と、所望の管電流値を表す信号を受けて、前記管電流検出手段の出力が前記所望の管電流値を表す信号と同じ大きさになるように前記フィラメント電源部を制御する第２の比較手段とを備え、
前記オフセット制御手段は、前記フィラメント電源部へ前記第１の比較手段の出力が送られている待機状態で、前記第２の比較手段の出力の大きさが前記第１の比較手段の出力の大きさと同じになるように、前記第２の比較手段の入力を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の医療用Ｘ線管装置。
【請求項５】
Ｘ線管のフィラメント電流を供給するフィラメント電源部と、Ｘ線管に供給するフィラメント電流を検出して所望のフィラメント電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第１のフィードバック制御部と、前記Ｘ線管のアノード側の管電流を検出して所定の管電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第２のフィードバック制御部とを準備する段階と、
Ｘ線管を曝射前の待機状態に設定して、前記第１のフィードバック制御部の出力を前記フィラメント電源部に送ることにより、前記フィラメント電流を制御する段階と、
前記第２のフィードバック制御部の出力が前記第１のフィードバック制御部の出力と同じ大きさになるように制御する段階と、
前記Ｘ線管を前記曝射状態に設定して前記第１のフィードバック制御部の出力の代わりに前記第１のフィードバック制御部の出力と同じ大きさにされた前記第２のフィードバック制御部の出力を前記フィラメント電源部に送って前記フィラメント電流の制御を開始する段階と、
前記第２のフィードバック制御部により、前記Ｘ線管のアノード側の管電流を検出して前記所望の管電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する段階と、
を備えたことを特徴とする医療用Ｘ線管制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を被検体に曝射（照射、放射）して撮像するＸ線撮像装置に用いられる医療用Ｘ線管装置及びその制御方法に関し、特に、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置において、曝射前の待機時におけるＸ線管のフィラメント電流の制御状態から、曝射時におけるＸ線管の管電流の安定化制御状態への切り替えを、スムースに行う技術に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被検体の断層像を撮影するために医療用として、例えばＸ線ＣＴ装置が広く利用されている。Ｘ線ＣＴ装置におけるＸ線管装置は、Ｘ線管のフィラメント（カソード或いは陰極とも言われる。）に電流を流して加熱し、Ｘ線管のアノード（陽極とも言われる。）とそのフィラメントとの間に、高電圧を印加して曝射を行う。そして、Ｘ線の曝射量を調整するため管電流（アノードを流れる電流）を調整する必要があるが、その管電流は、フィラメント電流を可変することによって行える（特許文献１を参照）。つまり、管電流は、Ｘ線管のフィラメント電流の増減により熱電子放出量を増減させことによって制御される。
【０００３】
上記のように管電流の変動は、すなわち曝射時の曝射量の変動でもあるので、曝射時においては、その管電流を所望の一定の管電流になるよう安定化するための手段が設けられている。
【０００４】
その管電流安定化手段を、図４を基に説明する。図４は、特許文献１に公開されている一技術を、ブロック化して示したものである。
【０００５】
図４において、電源部１の一端がアースされ、そのアースから管電流検出手段２を通して、Ｘ線管３のアノード３ａに接続され、電源部１の他端はＸ線管３のフィラメント３ｂに接続され、その他端から高電圧がフィラメント３ｂに印加されている。管電流検出手段２は、例えば、抵抗Ｒ１をアノード３ａとアース間に配置し、曝射時に管電流が流れることによって、抵抗Ｒ１に発生する電圧（管電流検出信号  Ｅａ）を検出している。
【０００６】
一方、フィラメント電源部７は、パルス生成部７ａで幅が可変なパルスを生成し、生成したパルスを、トランス７ｂを介して、フィラメント３ｂに印加することにより、フィラメント電流を供給している。トランス７ｂは、上記したように、図４の例では、フィラメント３ｂ側が高電圧を印加されているため、パルス生成部７ａ側と絶縁を図るためのものである。そして、そのパルス生成部７ａにおいて、パルス幅を可変することにより、フィラメント電流を調整することができる。このパルス幅は、例えば、パルス生成部７ａに入力される電圧の変化に応じて変化するように構成されている。
【０００７】
このような構成において、管電流制御手段４は、曝射をコントロールする手段（不図示）からの所望の管電流を表す管電流制御信号  Ｅ１ｃと、管電流検出手段２からの管電流検出信号  Ｅａを受けて、双方を比較し、その差を誤差電圧として増幅して、フィラメント電源部７のパルス生成部７に負帰還（フィードバック）させる。そして、パルス生成部７は、その誤差電圧に応じて、かつ誤差電圧が少なくなる方向へ、パルス幅を変化せる。その結果、管電流検出手段２からの管電流検出信号  Ｅａは、管電流制御信号  Ｅ１ｃと等しい大きさに制御される。
【０００８】
したがって、図４の構成によれば、管電流は、つまりＥ１ｃ／Ｒ１＝Ｅａ／Ｒ１＝一定（Ｅａ，Ｅ１ｃは、それぞれの信号の大きさを表すものとする。）になるように、制御される。
【０００９】
ところで、Ｘ線管は、必要なときに必要な量だけ曝射する必要がある。さもないと、過剰な曝射時間、過剰な曝射量は、被検体に危害を与えかねない。また、曝射量等の不足は、そのときの撮像に影響し、結果として診断に影響してくる。曝射時に必要な（所望の）曝射量に調整することについては、上記図４における管電流の制御方法によって達成できる。
【００１０】
そして必要なときに直ぐに曝射できるように、一般的に、次のような構成にされている。先ず曝射指示を行って曝射状態に入る前、つまり、電源部１から高電圧をアノード３ａとフィラメント３ｂ間に印加される前に（以下、この段階を「曝射状態」に対して「待機状態」と言う。）、加熱に時間を要するフィラメント３ｂのフィラメント電流を、予め所定の電流になるように図４のパルス生成部７ａを設定しておく。そして、その所定の電流で十分加熱後に、電源部１から高電圧をアノード３ａとフィラメント３ｂ間に印加して曝射するとともに、上記のパルス生成部７ａへの設定を解放し、パルス生成部７ａに管電流制御手段４の出力を接続するように切り替えることで、上記フィードバックループを構成するようにする。
【００１１】
【特許文献１】特開平２００３−３１７９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記の従来技術には、次のような問題があった。
【００１３】
図４では、曝射状態においてはフィードバックループを正常に動作し、いずれの構成要素もその役割を果たしていたが、待機状態では、電源部１からの高電圧が印加されないので管電流が流れない。そのため、管電流検出信号  Ｅａは無く、いわば強制的にゼロである。しかし、管電流制御手段４は、管電流検出信号  Ｅａが、ゼロなので、管電流制御信号  Ｅ１ｃと同じ値になるよう、管電流制御手段４として有する利得及びダイナミックレンジいっぱいの電圧を出力する。ところが、一般には、管電流制御手段４としての利得は、曝射状態の安定化制御をより良く行うためにはフィードバックループ系の利得（ループ利得）を上げる必要があるため、最大限に設定されている。また、ダイナミックレンジは、自己に印加されている電源電圧の近くが限度（飽和点）である。
【００１４】
したがって、待機状態では、管電流制御手段４は、飽和している。さらに、管電流制御手段４が飽和し、その出力が電源電圧近くになり、それを受けるパルス生成部７ａが、その電源電圧を受けて応答できるダイナミックレンジが無い場合は、パルス生成部７ａも飽和する可能性がある。
【００１５】
したがって、待機状態から曝射状態に切り替わったとき、フィードバックループを構成する要素の一部が飽和状態からフィードバック制御を行うため、フィードバック制御の開始時に乱れが生じ、結果として、管電流が乱れ、所望の安定な管電流によるＸ線量を得るまでに時間がかかるという問題があった。そして、撮像するまで時間がかかりその時間を余分にＸ線で被爆させてしまうという問題があった。
【００１６】
本発明の目的は、Ｘ線管が曝射状態でフィードバックループにより管電流の安定化を図る医療用のＸ線管装置において、フィラメント電流を流している待機状態において、フィードバックループを構成する要素の飽和状態を解消し、曝射状態に切り替えたときに、スムースにフィードバックによる管電流の安定化を図れる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線管のフィラメント電流を駆動するフィラメント電源部と、曝射状態と待機状態とに状態を切り替える切替手段と、前記待機状態で所望のフィラメント電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第１の電流制御部と、前記曝射状態で前記Ｘ線管のアノード側の管電流を検出して所望の管電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第２のフィードバック制御部と、前記切替手段が待機状態に設定されているとき、前記第２のフィードバック制御部の出力を前記第１の電流制御部の出力と同じ大きさになるように制御するオフセット制御手段とを備えた。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の電流制御部は、前記待機状態で前記フィラメント電流を検出して、前記所望のフィラメント電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第１のフィードバック制御部である構成とした。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記オフセット制御手段は、前記フィラメント電源部へ前記第１のフィードバック制御部の出力が送られている待機状態で、前記第２のフィードバック制御部の出力の大きさが前記第１のフィードバック制御部の出力の大きさと同じになるように、前記第２のフィードバック制御部を制御する構成とした。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、前記第１のフィードバック制御部は、前記フィラメント電流を検出するフィラメント検出手段と、所望のフィラメント電流値を表す信号を受けて、前記フィラメント検出手段の出力が前記所望のフィラメント電流値を表す信号と同じ大きさになるように前記フィラメント電源部を制御する第１の比較手段とを備え、
前記第２のフィードバック制御部は、前記管電流を検出する管電流検出手段と、所望の管電流値を表す信号を受けて、前記管電流検出手段の出力が前記所望の管電流値を表す信号と同じ大きさになるように前記フィラメント電源部を制御する第２の比較手段とを備え、
前記オフセット制御手段は、前記フィラメント電源部へ前記第１の比較手段の出力が送られている待機状態で、前記第２の比較手段の出力の大きさが前記第１の比較手段の出力の大きさと同じになるように、前記第２の比較手段の入力を制御する構成とした。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、Ｘ線管のフィラメント電流を供給するフィラメント電源部と、Ｘ線管に供給するフィラメント電流を検出して所望のフィラメント電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第１のフィードバック制御部と、前記Ｘ線管のアノード側の管電流を検出して所定の管電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する第２のフィードバック制御部とを準備する段階と、
Ｘ線管を曝射前の待機状態に設定して、前記第１のフィードバック制御部の出力を前記フィラメント電源部に送ることにより、前記フィラメント電流を制御する段階と、
前記第２のフィードバック制御部の出力が前記第１のフィードバック制御部の出力と同じ大きさになるように制御する段階と、
前記Ｘ線管を前記曝射状態に設定して前記第１のフィードバック制御部の出力の代わりに前記第１のフィードバック制御部の出力と同じ大きさにされた前記第２のフィードバック制御部の出力を前記フィラメント電源部に送って前記フィラメント電流の制御を開始する段階と、
前記第２のフィードバック制御部により、前記Ｘ線管のアノード側の管電流を検出して前記所望の管電流が流れるように前記フィラメント電源部を制御する段階と、
を備えた。
【発明の効果】
【００２２】
本発明よれば、Ｘ線管を待機状態に設定しているときに、オフセット制御手段が、前記第２のフィードバック制御部の出力を前記第１のフィードバック制御部（第１の電流制御部）の出力と同じ大きさになるように制御する構成なので、待機状態であっても、第２のフィードバック制御部は、飽和することがない。したがって、Ｘ線管を前記曝射状態に切り替えられても、第１のフィードバック制御部の出力と同じ大きさにされた前記第２のフィードバック制御部の出力を前記フィラメント電源部に送って前記フィラメント電流の制御をスムースに開始することができる。結果として、スムースに早く所望のＸ線量を得ることができる。言い換えるなら必要なとき素早く、必要なＸ線量を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る医療用Ｘ線管装置及びその制御方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の機能構成を示す図である。図２は、図１におけるフィードバック制御系の詳細構成を示す図である。図３は、図１におけるフィードバック制御系の信号のタイミングを模式的に示した図である。
【００２４】
図１において、図４におけるブロックの名称及び符号が同一のものは、機能も同一である。図１の構成は、図４の構成に比べ、フィラメント電流制御手段５、切替手段６、フィラメント電流検出手段８、オフセット制御手段９及びタイミング信号生成手段１０が追加され、電源部１が三相電源１ａを基に高電圧電源１ｂにより高電圧を生成していることが追加記載されている。以下、主に、この追加記載されている各ブロックを中心に説明する。なお、電源部１の基本構成は、従来と同様なので説明を省略する。
【００２５】
図１において、タイミング信号生成手段１０は、Ｘ線管３を曝射する前の待機状態と、曝射状態との状態をを切り替える曝射コントロール信号を生成するとともに、高電圧電源１ｂのパワースイッチＳｐを駆動してオン、オフするための高電圧印加指示信号を、不図示の制御部からの制御信号に基づいて生成する。これらのタイミングを図３に示す（説明は、後記）。切替手段６は、曝射コントロール信号を受けてＸ線管３を曝射する前の待機状態と、曝射状態とを切り替えるための手段である。切替手段６によって、管電流制御手段４の出力Ｅ１ｏがパルス生成部７ａに接続され入力されたときに、図４と同様に、管電流検出手段２及び管電流制御手段４により、フィードバック制御系（第２のフィードバック制御部）が構成される。そして、管電流検出信号  Ｅａが前記所望の管電流値を表す管電流制御信号  Ｅｃ（不図示の制御部から受ける。）と同じ大きさになるよう制御されることにより、管電流がＥ１ｃ／Ｒ１になるように安定に制御される（動作は、従来技術で説明したのと同じである。）。
【００２６】
切替手段６によって、管電流制御手段４の出力がパルス生成部７ａから切り離され、フィラメント電流制御手段５の出力Ｅ２ｏがパルス生成部７ａに接続され入力されたときが、待機状態である。
【００２７】
待機状態において、フィラメント電流検出手段８は、パルス生成部７ａが出力するフィラメント電流を、例えばコイルでピックアップするが、その出力がパルスであるので、直流に変換し（不図示）、変換した直流電圧をフィラメント電流検出信号  Ｅｆとして、フィラメント電流制御手段５に入力させる。
【００２８】
フィラメント電流制御手段５は、所望のフィラメント電流値を表すフィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃを不図示の制御部から受けて、このフィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃとフィラメント電流検出信号  Ｅｆとを比較し、その差を誤差電圧として増幅して、パルス生成部７ａに負帰還になるように入力させる（第１のフィードバック制御部）。パルス生成部７ａは、その誤差電圧が少なくなるよう、パルス幅を変更してフィラメント３ｂへ送る。
【００２９】
このようにして、フィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃとフィラメント電流検出信号  Ｅｆとが、同じ大きさになるように制御されることにより（第１のフィードバック制御部が構成されることにより）、待機状態におけるフィラメント電流が所望のフィラメント電流になるように安定に制御することができる。
【００３０】
上記の所望のフィラメント電流値を表すフィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃを、曝射状態に想定されるフィラメント電流になるように設定しておくことにより、待機状態から曝射状態に切り替えた後の、制御範囲が狭くすることができるので、管電流の早期安定化に寄与する。
【００３１】
一方、このままでは、待機状態における管電流制御手段４は、第２のフィードバック制御系が構成されていないので、飽和してしまう。そこで、次のような構成にして、飽和しないようにした。
【００３２】
待機状態において、オフセット制御手段９が、管電流制御手段４の出力Ｅ１ｏとフィラメント電流制御手段５の出力Ｅ２ｏ（＝切替手段６の出力Ｅｏｕｔ）とを比較して、その差Ｅｒｒを誤差電圧として、管電流検出信号が入力される管電流制御手段４の入力に、負帰還となるように入力させる。これによって、オフセット制御手段９は、差Ｅｒｒがゼロになるよう、つまり、管電流制御手段４の出力Ｅ１ｏとフィラメント電流制御手段５の出力Ｅ２ｏとが同じ大きさになるように制御される。これによって、管電流制御手段４は、飽和することなく、少なくとも、正常なダイナミックレンジ内で動作している。
【００３３】
したがって、切替手段６が、状態を待機状態から曝射状態に切り替えたとき、管電流制御手段４は、飽和状態からではなく、正常な動作点から、即、誤差電圧に追随してフィードバックを行い、管電流をＥ１ｃ／Ｒ１になるように制御することができる。しかも、切替手段６により状態が切り替わった瞬間は、管電流制御手段４の出力Ｅ１ｏとフィラメント電流制御手段５の出力Ｅ２ｏとが同じ大きさであるから、フィードバック系全体がスムースに制御を開始できる。
【００３４】
待機状態と曝射状態の切替による各信号の模式的な様子を示したのが図３である。高電圧印加指示信号によりパワースイッチＳｐがオンにされると、高電圧電源１ｂによるＸ線管３に印加される高電圧印加電圧は、図３のように立ち上がりに高電圧電源１ｂの応答特性である時間Δｔ（既知）を要し、その後に安定な電圧になる。このΔｔの間は、高電圧印加電圧をパラメータとしたフィラメント電流対管電流特性（いわゆる二極管特性）において、高電圧印加電圧が変動するため、管電流も変動し、強いてはＸ線量が変動するため、無用な時間帯である。したがって、タイミング生成手段１０は、待機状態から曝射状態に切り替えるタイミングをほぼΔｔだけ遅くなるタイミングの曝射コントロール信号を生成する。
【００３５】
図３において、待機状態では、フィラメント電流検出信号  Ｅｆは、ほぼフィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃと同じくなる。また、切替手段６の管電流制御手段４の出力Ｅ１ｏは、ほぼ出力Ｅｏｕｔ＝Ｅ２ｏと同じになる。ただし、このとき、管電流検出信号  Ｅａは、ほぼゼロである。
【００３６】
図３において、曝射状態では、フィラメント電流検出信号  Ｅｆは、ほぼフィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃから外れる。切替手段６の出力Ｅｏｕｔ＝Ｅ１ｏは、管電流制御手段４の本来のフィードバック制御したときの値（例えば、＋ΔＥ）に収束する。一方、管電流検出信号  Ｅａは、ほぼ管電流制御信号Ｅ１ｃの値となる。しかし、フィラメント電流制御手段５の出力Ｅ２ｏは、フィードバック制御系が構成されないため、飽和した値をとることがある。
【００３７】
曝射状態から、再び、待機状態に切り替わったときは、フィラメント電流制御手段５の出力Ｅ２ｏは、飽和した値から、フィードバック制御を開始するため、乱れが生ずることがある。しかし、Ｘ線管３は、曝射状態において、被検体の撮像を行うのが本来の目的であるからその状態で安定すれば良く、待機状態の開始時の乱れは、ほとんど問題にならない。なお、オフセット制御手段９と同じもの（不図示）をフィラメント電流制御手段５側にも設けると、曝射状態においてフィラメント電流制御手段５が飽和しなくなり、曝射状態から待機状態になったときも、スムースな切替が可能である。また、フィラメント電流制御手段５と管電流制御手段４とで、オフセット制御手段９を切り替えて共用することも可能である。
【００３８】
なお、上記実施形態では、フィラメント電流制御手段５を含む第１のフィードバック制御系を構成していたが、待機状態において、フィラメント電流制御手段５の代わりに、例えば、フィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃ等を出力し（第１の電流制御手段）、これを切替手段６を介してフィラメント電源部７へ入力した場合であっても、待機状態から曝射状態への切替はスムースに行える。
【００３９】
なお、図３の切替手段６の出力ＥｏｕｔにおけるΔＥは、曝射状態で、目的する管電流へ落ち着くための変化量であるが、待機状態におけるフィラメント電流制御信号Ｅ２ｃと曝射状態における感電流制御信号Ｅ１ｃを調整することにより、ΔＥを０付近にすることができる。この場合は曝射時の安定化する迄の時間は不要、または、より短時間にすることができる。また、第２のフィードバック制御部としての負担も軽減できる。
【００４０】
次に、図２を基に、管電流制御手段４、フィラメント電流制御手段５及び切替手段６の詳細構成について、説明する。
【００４１】
フィラメント電流制御手段５は、待機状態において、フィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃを基準として、これとフィラメント電流検出信号  Ｅｆとを比較し、両者が一致するように第１のフィードバック制御部を構成するもので、抵抗Ｒ７、Ｒ８、利得・位相補償回路Ｍ２及び比較器Ｑ２で構成される。比較器Ｑ２は、いわば差動増幅器で構成され、フィラメント電流制御信号  Ｅ２ｃを同相端子（＋端子）で受け、フィラメント電流検出信号  Ｅｆを極性反転側の入力端子（―端子）で受け、それらの差を誤差電圧として出力して負帰還を行わせる。抵抗Ｒ７、Ｒ８、利得・位相補償回路Ｍ２は、第１のフィードバック制御系において、最大限の利得で、安定な応答をするように利得及び位相を決定するものである。利得・位相補償回路Ｍ２は、比較器Ｑ２による利得も決定するが、一般には、利得が最大限になるよう設定される。
【００４２】
同様に、管電流制御手段４は、曝射状態において、管電流制御信号  Ｅ１ｃを基準として、これと管電流検出信号  Ｅａとを比較し、両者が一致するように第２のフィードバック制御部を構成するもので、抵抗Ｒ５、Ｒ６、利得・位相補償回路Ｍ１及び比較器Ｑ１で構成される。比較器Ｑ１は、いわば差動増幅器で構成され、管電流制御信号  Ｅ１ｃを同相端子（＋端子）で受け、管電流検出信号  Ｅａを極性反転側の入力端子（―端子）で受けて、それらの差を誤差電圧として出力して負帰還を行わせる。抵抗Ｒ５、Ｒ６、利得・位相補償回路Ｍ１は、第２のフィードバック制御系において、最大限の利得で、安定な応答をするように利得及び位相を決定するものである。利得・位相補償回路Ｍ１は、比較器Ｑ１による利得も決定するが、一般には、利得が最大限になるよう設定される。
【００４３】
切替手段６は、待機状態と曝射状態を切り替えるものであって、スイッチＳ１，Ｓ２、Ｓ３、抵抗Ｒ９、コンデンサＣ１及びＡｍｐＱ４で、構成される。各スイッチは、曝射コントロール信号により、待機状態では、スイッチＳ１がオフ及びスイッチＳ２、Ｓ３がオンに設定されて（反転素子Ｑ５により、スイッチＳ１を制御する信号と、スイッチＳ２、Ｓ３を制御する信号の極性が反転するようにされている。）、比較器２の出力がＥ２ｏ＝Ｅｏｕｔとして抵抗Ｒ９へ入力される。曝射状態では、スイッチＳ１がオン及びスイッチＳ２、Ｓ３がオフに制御されて、比較器１の出力がＥ１ｏ＝Ｅｏｕｔとして抵抗Ｒ９へ入力される。抵抗Ｒ９及びコンデンサＣ１は、雑音を落とすためのフィルタを構成し、出力ＥｏｕｔをＡｍｐＱ４に入力させる。ＡｍｐＱ４は、この場合は、利得１のバッファアンプであって、入力をそのまま、フィラメント電源部７へ送る。
【００４４】
オフセット制御手段９は、抵抗Ｒ２、Ｒ３、利得・位相補償回路Ｍ３及び比較器Ｑ３で構成される。比較器Ｑ３は、待機状態（スイッチＳ１：オフ、スイッチＳ２：オン）で、抵抗Ｒ２及びＲ３を介して、比較器１の出力Ｅ１ｏと比較器Ｅ２ｏ＝Ｅｏｕｔを受けて、それらの差Ｅｒｒを増幅して、スイッチＳ３及び抵抗Ｒ４を介して、比較器Ｑ１へ負帰還させる。この結果、待機状態では、比較器Ｑ１へ管電流検出信号  Ｅａが入力されないが、比較器１の出力Ｅ１ｏと比較器Ｅ２ｏ＝Ｅｏｕｔは、ほぼ同じ値になる。つまり、比較器Ｑ１は、飽和することなく動作している。なお、抵抗Ｒ２、Ｒ３、利得・位相補償回路Ｍ３は、比較器Ｑ３によるフィードバック制御系において、最大限の利得で、安定な応答をするように利得及び位相を決定するものである。
【００４５】
なお図２では、抵抗Ｒ４は、比較器１の極性反転側の端子（―端子）に接続されているが、比較器１の同相側の端子（＋端子）に接続されても良い。ただし、この場合は、比較器Ｑ３の入力側において、抵抗Ｒ２による入力と抵抗Ｒ３による入力とを入れ替える。要は、負帰還を形成するように構成する。なお、スイッチＳ３は、スイッチＳ２と連動しているが、無くてもよい（常に、導通状態にする。）。つまり、曝射状態のときは、スイッチＳ１がオンになり、比較器Ｑ３の入力は、強制的に同一の大きさの信号が入るこことになるため、差Ｅｒｒはゼロになるためである。しかし、曝射状態で比較器Ｑ３の出力Ｅｒｒは、ゼロになるが、雑音がのることもあるので、スイッチＳ３でオフにしておくことが望ましい。
【００４６】
なお、上記図２の構成は、一例であって、これに限らず、本発明の要旨の範囲内で数々のアレンジができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態の機能構成を示す図である。
【図２】図１におけるフィードバック制御系の詳細構成を示すである。
【図３】図１におけるフィードバック制御系の信号のタイミングを模式的に示した図である。
【図４】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  電源部
２  管電流検出手段
３  Ｘ線管
４  管電流制御手段
５  フィラメント電流制御手段
６  切替手段
７  フィラメント電源部
８  フィラメント電流検出手段
９  オフセット制御手段
１０  タイミング信号生成手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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